瘧疾治療新發現!解謎瘧原蟲固有生物時鐘引發人體週期性發燒

2020/05/15
瘧疾治療新發現!解謎瘧原蟲固有生物時鐘引發人體週期性發燒
近(14)日,美國德克薩斯大學西南醫學中心(University of Texas Southwestern Medical Center ,UT Southwestern or UTSW)的一項研究

2020.05.15 環球生技雜誌 / 記者 王棋祺 編譯

近(14)日,美國德克薩斯大學西南醫學中心(University of Texas Southwestern Medical Center ,UT Southwestern or UTSW)的一項研究指出,引起瘧疾的寄生蟲活動,是由該寄生蟲自身固有的生物時鐘所驅動,這項研究結果已經發表在本週的《Science》。

瘧疾會誘發週期性發燒,這種發燒在人類宿主中每兩到三天發生一次。UTSW的神經科學系主任,霍華德·休斯醫學研究所(Howard Hughes Medical Institute)的研究負責人約瑟夫·高橋(Joseph S. Takahashi)博士說,這些行為現象表明,瘧原蟲屬的寄生蟲具有時間感,但是這些日常節奏的原因一直是個未知。

明暗循環(light-dark cycles)會驅動人類和其他動物的許多晝夜節律。為了研究這種瘧原蟲的節律是否受明暗循環的影響,研究人員將一些被感染的小鼠置於模仿正常晝夜週期的條件下,光照時間為12小時和12小時的黑暗時間。其他老鼠被關在完全黑暗的地方。在三天的時間裡,研究人員從小鼠身上採集了血液,並探究了其瘧原蟲的基因表達(gene expression)。

研究人員發現,在這些瘧原蟲的血液中所表達的5,244個基因中,有80%以上在兩種條件下具有相同的循環表達模式。這些基因的活性在兩組中,同時以相同的強度達到峰值,這表明驅動其小鼠體內生物時鐘的光照提示並未影響瘧原蟲的節律。

為了研究瘧原蟲中的生物時鐘是否不受宿主生物時鐘的影響,研究人員研究了具有基因突變的小鼠體內瘧原蟲的基因活性,這種基因突變導致其自身的晝夜節律運行約26小時。

研究發現,瘧原蟲似乎會減慢其細胞週期以適應其宿主的細胞週期,從而將它們延長至26小時。但是,瘧原蟲的基因表達滯後,需要幾天才能趕上宿主。這些發現表明,瘧原蟲的生物時鐘仍然可以自行運行。

Takahashi博士指出,需要進一步的研究來確認該寄生蟲的生物時鐘行為。他說,確定這種現象的機制,可能會通過破壞瘧原蟲的生物節律,或通過發現瘧原蟲可能特別脆弱的周期中的點來找到治療瘧疾的新目標。

參考資料:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-05/usmc-ttb051420.php